SU1307526A2 - Электропривод с подчиненным регулированием параметров - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к -электротехнике и может быть использовано дл  управлени  электродвигател ми механизмов подач станков и робото- технических комплексов,  вл етс  дополнительным изобретением к авт. св. № 1239819. Улучшение динамических характеристик по управл ющему воздействию обеспечиваетс  за счет введени  последовательно соединенСЕН- 01 ных третьего дифференцирующего звена 14 и второго усилител  15 с переменным коэффициентом усилени , выход которого соединен с входом регул тора тока 4. Вход третьего дифференцирующего звена 14 подключен к выходу первого дифференцирующего звена 10, выход блока сравнени  7 через второе дифференцирующее звено 12 и второй пороговый элемент 13 соединен с управл ющим входом второго усилител  15. В данном электроприводе осуществл етс  введение на вход регул тора тока 4 сигналов, пропорциональных первой и второй производных от задающего сигнала причем перва  производна  вводитс , когда ошибка по скорости вращени  превысит пороговое значение, и регулируетс  в функции этой ошибки, а втора  производна  от задающего сигнала вводитс , когда производна  от ошибки по скорости вращени  превысит пороговое значение и регулируетс  в функции производной от ошибки по скорости. 1 ил. с (О (Л со о -vj ГЧ)

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  электроприводами механизмов подач станков, робототехни- ческих комплексов.

Цель изобретени  - улучшение динамических характеристик электропривода по управл ющему воздействию,

На чертеже приведена функциональна  схема электропривода с подчиненным регулированием параметров.

Электропривод с подчиненным регулированием параметров содержит электродвигатель 1, подключенньш к регулируемому преобразователю 2, систему управлени  с последовательно вклю-: ченными пропорционально-интегральными регул торами скорости 3 и тока 4 к вxJЭдaм которых подключены соответственно выходы датчиков скорости 5 и тока 6, последовательно включенные блок 7 сравнени , пороговьй элемент 8, при этом входы блока 7 сравнени  подключены к выходам датчика 5 скорости и задатчика 9 скорости, последний подключен также к входу дифференцирующего звена 10, выходом соединенного с входом усилител  1 1 с переменным коэффициентом усилени , выход которого подключен к входу регул тора 4, а управл ющий вход - к выходу порогового элемента 8.

Кроме того, электропривод содержи второе дифференцирующее звено J2, второй пороговый элемент 13 и последовательно соединенные третье дифференцирующее звено 14 и второй усилитель 15 с переменным коэффициентом усилени , выход которого соединен с входом регул тора тока 4, вход третьего дифференцирующего звена 14 подключен к выходу первого дифференцирующего звена 10, выход блока 7 сравнени  через второе дифференцирующее звено 12 и второй-пороговый элемент 13 соединен с управл ющим входом второго усилител  15.

Электропривод работает с подчиненным регулированием параметров следующим образом.

Последовательно соединенные регул тор 3 скорости, регул тор 4 Тока регулируемый преобразователь 2, двигатель 1 и датчики скорости 5 и то- ка 6 образуют двухконтурную систему с подчиненным регулированием параметров .

0

5

В электропривод включен контур регулировани  по производным от задающего сигнала, включающий в себ  блок 7 сравнени , пороговый элемент 8, первое дифференцирующее звено 10, усилитель II с переменным коэффициентом усилени , третье дифференцирующее звено 14, второй усилитель 15 с переменным коэффициентом усилени , второе дифференцирующее звено 12, второй пороговьш элемент 13.

При поступлении на вход регул тора 3 скорости сигнала - задани  от задатчика 9 скорости, электропривод

5 отрабатьгоает рассогласование между этим сигналом и сигналом, поступающим с датчика 5 скорости. Па вход регул тора 4 -тока поступают сигналы с выхода регул тора 3 скорости-,, с датчика 6 тока и сигналы, пропорциональные производным от задающего сигнала, которые поступают через |Дифференцирующее звено 10 и усилитель 11 с переменным коэффициентом усилени , через третье дифференцирующее звено 14- и усилитель 15 с переменным коэффициентом усилени , Величина коэффициента усилени  усилител  11 и соответственно величина первой производной от задающего сигнала регулируетс  в функции ошибки регулировани  в электроприводе, котора  формируетс  блоком 7 сравнени  и пороговым элементом 8. Величина

5 коэффициента усилени  усилител  15 и соответственно величина второй производной от задающего сигнала регулируетс  в функции производной от ошибки регулировани  в электроприводе, котора  формируетс  вторым дифференцирующим звеном 12 и пороговым элементом 13.

В режиме, когда переходна  характеристика по скорости вращени  совпадает с заданной переходной характеристикой , ошибка регулировани  и ее производна  малы по величине. При этом сигнал на выходе блока 7 сравнени  не превышает зону нечувствительности порогового элемента 8, и сигнал на выходе второго дифференцирующего звена 12 также не превьшгает зону нечувствительности второго порогового элемента 13. В этом случае на управл ющие входы усилителей с переменным коэффициентом усилени  11, 15 сигналы не поступают, последние имеют мальм коэффициент усилени .

0

0

5

0

5

Сигналы, пропорциональные первой и второй производной от задающего сигнала , на вход регул тора тока 4 не поступают. При этом электропривод отрабатьшает рассогласование по скорости с заданием на ток, поступающим только с выхода регул тора 3 скорости .

При несоответствии заданной переходной характеристики по скорости и действительной скорости вращени  по вл етс  больша  ошибка регулировани  на выходе блока 7 сравнени -и этот сигнал превьшает зону нечувствительности порогового элемента 8, выходной сигнал которого увеличивает коэффициент усилени  усилител  11. При этом возрастает и величина сигнала первой производной от задающего сигнала, получаемого первым дифферен цирующим звеном 10, и увеличенный сигнал поступает на вход регул тора 4 тока. При ошибке регулировани , получемой на выходе блока 7 сравнени , равной посто нр1ой величине или медленно измен ющейс  во времени сигнал на выходе второго дифференцирующего звена 12 не превышает зону нечувствительности порогового элемента 13, на выходе которого сигнал равен нулю. При этом коэффициент усилени  усилител  15 равен нулю.и сигнал пропорциональный второй производной от задающего сигнала, получаемой на выходе третьего дифференцирующего звена 14, также равен нулю . Таким образом, при ошибке регулировани  равной посто нной величине или медленно измен ющейс  во времени в системе электропривода действует только перва  производна  от выходного сигнала задатчика 9 скорости, форсиру  динамические процессы в электроприводе.

При ошибке регулировани , изме- н ющейс  быстро во времени, на выходе второго дифференцирующего звена 12 по вл етс  сигнал большой по величине , который превьпиает зону нечувствительности порогового элемента 13. При этом сигнал на выходе порогового элемента 13 увеличивает коэффици

ВНИИПИ Заказ 1638/52

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

O

5

0 0 0

ент передачи усилител  15. Дважды продифференцированный сигнал от задатчика 9 скорости через дифференцирующие звень  10, 14 и усиленный усилителем 15 поступает на вход регул тора 4 тока вместе с сигналом первой производной с выхода усилител  11. В этом случае в электроприводе ввод тс  две производные от задающего сигнала и обеспечиваетс  больша  (полна ) инвариантность по управл ющему воздействию, происходит форси- ровка динамических процессов в электроприводе и улучшаютс  динамические показатели, а именно расшир етс  полоса пропускани  частота и уменьшаетс  врем  переходных процессов в электроприводе.

i

Таким образом, данный электропривод с подчиненным регулированием параметров позвол ет существенно улучшить динамические характеристики по управл ющему воздействию за счет введени  первой и второй производной от задающего сигнала на вход регул тора тока при учете ошибки регулировани  по скорости в электроприводе и ее производной.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Электропривод с подчиненным регулированием параметров по авт. св. 5 № 1239819, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  динамических характеристик по управл ющему воздействию в него дополнительно введены второе дифференцирующее звено., второй пороговый элемент и последовательно соединенные третье дифференцирующее звено и второй усилитель с переменным коэффициентом усилени , выход которого соединен с входом регул тора тока, вход третьего дифференцируюп1;его звена подключен к выходу первого дифференцирующего звена , выход блока сравнени  через второе дифференцирующее звено и второй пороговьй элемент соединен с -управл ющим входом второго усилител  с пе- ременньм коэффициентом усилени .

   Тираж 661

   Подписное